KR102170469B1 - A system for preventing collision between tower cranes using relative velocity and absolute velocity and a method of preventing collision between tower cranes using the same - Google Patents

A system for preventing collision between tower cranes using relative velocity and absolute velocity and a method of preventing collision between tower cranes using the same Download PDF

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KR102170469B1 KR1020190018290A KR20190018290A KR102170469B1 KR 102170469 B1 KR102170469 B1 KR 102170469B1 KR 1020190018290 A KR1020190018290 A KR 1020190018290A KR 20190018290 A KR20190018290 A KR 20190018290A KR 102170469 B1 KR102170469 B1 KR 102170469B1
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Abstract

본 발명은 상대속도 및 절대속도를 이용한 타워크레인 충돌방지 시스템 및 이를 이용하여 타워크레인의 충돌을 방지하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 타워크레인의 이동 방향 데이터를 수집하는 방향감지부, 타워크레인의 이동속도 데이터를 수집하는 속도감지부, 타워크레인의 이동 경로를 실시간으로 연산하여 타워크레인 간 거리를 계산하고 타워크레인이 서로 충돌의 염려가 있는 위험영역에 진입하는 경우 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 위험신호를 송신하는 제어부, 제어부로부터 위험신호를 수신하여 알람을 울리고 충돌 경로를 디스플레이 하는 경보표시부, 제어부로부터 위험 신호를 수신하여 원격단말부 및 제어부로부터 타워크레인의 동작 상태를 수신하여 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a tower crane collision avoidance system using relative speed and absolute speed, and a method of preventing collision of tower crane using the same. The present invention calculates the distance between tower cranes by calculating the direction detection unit collecting the movement direction data of the tower crane, the speed detection unit collecting the movement speed data of the tower crane, the movement path of the tower crane in real time, and the tower cranes collide with each other. When entering a dangerous area where there is concern, the control unit that transmits a danger signal when the speed after entry is higher than the speed before entry or when the safety speed is higher, an alarm display unit that sounds an alarm by receiving a danger signal from the control unit and displays the collision path, from the control unit It may include a storage unit for receiving the danger signal and receiving and storing the operation state of the tower crane from the remote terminal and the control unit.

Description

상대속도 및 절대속도를 이용한 타워크레인 충돌방지 시스템 및 이를 이용하여 타워크레인의 충돌을 방지하는 방법{A SYSTEM FOR PREVENTING COLLISION BETWEEN TOWER CRANES USING RELATIVE VELOCITY AND ABSOLUTE VELOCITY AND A METHOD OF PREVENTING COLLISION BETWEEN TOWER CRANES USING THE SAME}A SYSTEM FOR PREVENTING COLLISION BETWEEN TOWER CRANES USING RELATIVE VELOCITY AND ABSOLUTE VELOCITY AND A METHOD OF PREVENTING COLLISION BETWEEN TOWER CRANES USING THE SAME}

본 발명은 타워크레인 충돌방지 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 기존의 근접거리에 따른 충돌방지에 추가하여 타워크레인의 상대속도(위험영역 진입 전후의 상대속도) 및 절대속도(안전속도)를 이용하여 보다 안정적으로 타워크레인 간의 충돌을 방지할 수 있는 충돌방지 시스템과 이러한 시스템을 이용하여 타워크레인 간의 충돌을 방지할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tower crane collision avoidance system. More specifically, in addition to collision prevention according to the existing proximity distance, collisions between tower cranes can be more stably prevented by using the relative speed (relative speed before and after entering the danger zone) and absolute speed (safe speed) of the tower crane. The present invention relates to a collision avoidance system and a method for preventing collision between tower cranes using such a system.

건설현장에서 자재를 인양하는 타워크레인은 선회, 트롤리의 전진 및 후진, 러핑의 상승, 하강 동작, 호이스트의 상승 및 하강 동작을 하는 상부와, 상부를 지지하는 마스트로 구성된다. 타워크레인은 지브의 동작 형태에 따라 T형 타워크레인과 러핑형 타워크레인으로 구분된다. 러핑형 타워크레인은 선회 반경 내 건물 등이 있을 경우 지브(러핑)을 들어 올려 360도 선회가 가능하다.The tower crane that lifts materials at the construction site consists of an upper part for turning, advancing and reversing the trolley, lifting and lowering of the roughing, lifting and lowering the hoist, and a mast supporting the upper part. Tower cranes are divided into T-type tower cranes and roughing-type tower cranes according to the jib operation type. The roughing tower crane can rotate 360 degrees by lifting the jib (roughing) if there is a building within the turning radius.

타워크레인은 건설, 산업 현장에 단독 또는 여러 대가 설치되어 사용되는데, 특정 타워크레인의 작업 반경과 다른 타워크레인의 작업 반경이 겹쳐는 구역에서 조종을 할 경우에는 타워크레인 간에 충돌할 위험이 있다. 즉 높은 타워크레인의 호이스트 와이어와 낮은 타워크레인의 지브 또는 카운터지브와 충돌할 수 있으며, 동일 높이의 타워크레인이 설치된 경우 또는 T형 타워크레인과 러핑형 타워크레인이 혼재되어 설치된 경우에는 지브와 지브, 지브와 카운터지브 간 충돌 위험이 있다. 또한 타워크레인 작업 반경 내에 철도, 건물, 변압기 등 위험 구조물이 있을 경우 위험 구조물 위로 건축자재를 인양하면서 위험 구조물과의 충돌 위험도 존재한다. 회전 반경(선회 궤도)이 중첩되는 타워크레인 간에는 지브나 카운터 지브가 호이스트 와이어나 후크 등과 충돌할 위험이 존재한다(도 4 참조).Tower cranes are used alone or in multiple installations at construction and industrial sites, and there is a risk of collision between tower cranes when operating in an area where the working radius of a specific tower crane overlaps the working radius of another tower crane. In other words, it may collide with the hoist wire of a high tower crane and a jib or counter jib of a low tower crane, and if a tower crane of the same height is installed, or if a T-type tower crane and a roughing-type tower crane are installed together, the jib and the jib, There is a risk of collision between the jib and counter jib. In addition, if there are dangerous structures such as railways, buildings, transformers, etc. within the working radius of the tower crane, there is a risk of collision with the dangerous structures while lifting construction materials above the dangerous structures. There is a risk that a jib or counter jib collides with a hoist wire or a hook between tower cranes in which the turning radius (orbiting orbit) overlaps (see FIG. 4).

타워크레인이 충돌하는 경우에는 타워크레인의 전도와 인양물의 낙하 등이 발생할 수 있으며, 인명 및 대형 피해가 발생할 수 있다. 이러한 이유로 타워크레인의 작업 중 타워크레인의 움직임을 감지 및 모니터링하여 타워크레인 간의 충돌 위험을 감지하여 타워크레인 운전자에 자동으로 경보함으로써 안전 사고를 예방할 수 있는 기술 개발에 대한 요청이 증대되고 있다.When a tower crane collides, it may cause the tower crane to overturn and the salvage to fall, and personal and large-scale damage may occur. For this reason, there is an increasing request for the development of technology that can prevent safety accidents by detecting and monitoring the movement of the tower crane during operation of the tower crane, detecting the risk of collision between tower cranes, and automatically alerting the tower crane driver.

기존 타워크레인 충돌방지 경보장치에서는 타워크레인과 인접 타워크레인 또는 인접 구조물과의 거리를 감지하여 양자 간 거리가 충돌위험 거리에 도달하거나 충돌위험 각도에 도달할 때 타워크레인의 이동 속도를 단순히 급격히 감소시키거나 타워크레인의 움직임을 멈추도록 하고 있다.The existing tower crane collision avoidance alarm system detects the distance between the tower crane and the adjacent tower crane or adjacent structure, and simply reduces the speed of the tower crane's movement when the distance between the two reaches the collision risk distance or the collision risk angle. Or stopping the movement of the tower crane.

하지만, 충돌위험 거리 내에서 충돌 방향으로 안전속도 이하로 충분히 감속하지 않거나 오히려 가속하는 등의 비정상적인 동작이 발생할 수 있는데, 이러한 경우 기존 방법에 의하면 충돌위험 거리 또는 충돌위험 각도 도달 전의 속도에 대한 정보가 없어 도달 후의 속도 변위에 대한 판단을 할 수가 없고, 또한 감속을 하였다고 하더라도 각 타워크레인 별로 각각 개별적으로 설정된 안전속도 이하로 감속되었는지를 확인할 수 없다.However, abnormal motions such as not sufficiently decelerating or accelerating in the collision direction within the collision risk distance may occur within the collision risk distance. In this case, information on the collision risk distance or the speed before reaching the collision risk angle may be obtained. Because there is no way to determine the speed displacement after arrival, and even if it is decelerated, it is not possible to check whether it has decelerated below the safety speed individually set for each tower crane.

이에 연구를 거듭한 끝에, 충돌위험 거리나 충돌위험 각도 도달 전후의 속도 및 그 변위를 감지하여 타워크레인의 움직임을 정밀하게 경보하고 제어함으로써 실질적으로 타워크레인의 충돌을 방지할 수 있는 타워크레인 충돌방지 시스템을 완성하였다.After repeating research, it detects the speed and displacement before and after reaching the collision risk distance or the collision risk angle, and precisely alarms and controls the movement of the tower crane, thereby preventing the tower crane from colliding. The system was completed.

1. 한국공개특허공보 제10-2011-0004524호(2011.01.14.)1. Korean Patent Publication No. 10-2011-0004524 (2011.01.14.) 2. 한국등록특허공보 제10-1601644호(2016.03.03.)2. Korean Registered Patent Publication No. 10-1601644 (2016.03.03.)

본 발명은 타워크레인의 움직임에 따라 정밀하게 경보하고 제어함으로써 실질적으로 타워크레인의 충돌을 방지할 수 있는 타워크레인 충돌방지 시스템을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a tower crane collision avoidance system that can substantially prevent a collision of a tower crane by precisely alarming and controlling the tower crane according to its movement.

또한, 본 발명은 타워크레인의 움직임을 정밀하게 경보하고 제어함으로써 실질적으로 타워크레인의 충돌을 방지할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method capable of preventing a collision of a tower crane by precisely alarming and controlling the movement of the tower crane.

본 발명의 일 측면에 의하면, 타워크레인의 이동 방향을 감지할 수 있는 방향센서를 가지고 있어 타워크레인의 이동 방향 데이터를 수집하는 방향감지부, 타워크레인의 이동 속도를 감지할 수 있는 속도센서를 가지고 있어 타워크레인의 이동속도 데이터를 수집하는 속도감지부, 타워크레인의 좌표 데이터, 타워크레인의 구조 데이터, 방향감지부로부터 입수한 타워크레인의 움직임 데이터 및 속도감지부로부터 입수한 타워크레인의 이동속도 데이터에 기초하여, 타워크레인의 이동 경로를 실시간으로 연산하여 타워크레인 간 거리를 계산하고 타워크레인이 서로 충돌의 염려가 있는 위험영역에 진입하는 경우 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 위험신호를 송신하는 제어부, 제어부로부터 위험 신호를 수신하여 알람을 울리고 충돌 경로를 디스플레이 하는 경보표시부, 제어부로부터 위험 신호를 수신하여 원격단말부 및 제어부로부터 타워크레인의 동작 상태를 수신하여 저장하는 저장부를 포함하는 타워크레인 충돌방지 시스템일 수 있다.According to an aspect of the present invention, it has a direction sensor capable of detecting the moving direction of the tower crane, and has a direction sensing unit that collects moving direction data of the tower crane, and a speed sensor capable of detecting the moving speed of the tower crane. Based on the speed detection unit that collects the movement speed data of the tower crane, the coordinate data of the tower crane, the structure data of the tower crane, the movement data of the tower crane obtained from the direction detection unit, and the movement speed data of the tower crane obtained from the speed detection unit, The distance between the tower cranes is calculated by calculating the travel path of the tower crane in real time, and when the tower crane enters a dangerous area where there is a risk of collision with each other, a danger signal is transmitted when the speed after entry is greater than the pre-entry speed or above the safe speed A tower crane including a control unit that receives a dangerous signal from the control unit, an alarm display unit that sounds an alarm and displays a collision path, and a storage unit that receives and stores the operation state of the tower crane from the remote terminal unit and the control unit by receiving a dangerous signal from the control unit. It may be a collision avoidance system.

타워크레인은 T형 타워크레인으로서, 방향센서는 타워크레인의 선회방향 및 트롤리의 이동방향을 감지하고, 속도센서는 타워크레인의 선회속도 및 트롤리의 이동속도를 감지하고, 제어부에서는 동일 높이 타워크레인 간에는 지브와 지브, 지브와 카운터지브, 카운터지브와 카운터지브 간의 예상 충돌 경로를 연산하고 높이가 상이한 타워크레인 간에는 높은 타워크레인의 트롤리 위치와 낮은 타워크레인의 지브 또는 카운터지브와의 예상 충돌 경로를 연산할 수 있다.The tower crane is a T-type tower crane, and the direction sensor detects the turning direction of the tower crane and the moving direction of the trolley, and the speed sensor detects the turning speed of the tower crane and the moving speed of the trolley. Calculate the predicted collision path between jib and jib, jib and counter jib, counter jib and counter jib, and calculate the trolley position of the high tower crane and the predicted collision path with the jib or counter jib of the lower tower crane between tower cranes of different heights. I can.

타워크레인은 러핑형 타워크레인으로서, 러핑 기복 각도를 감지하는 러핑 센서를 가지고 있어 러핑 각도에 관한 데이터를 수집하는 러핑각도감지부를 더 포함하고, 방향센서는 타워크레인의 선회방향, 지브의 상하 이동방향(러핑방향)을 감지하고, 속도센서는 타워크레인의 선회속도, 지브의 상하 이동속도(러핑속도)를 감지하고, 제어부에서는, 높은 타워크레인의 러핑 위치와 낮은 타워크레인의 지브 또는 카운터지브와의 예상 충돌 경로를 연산할 수 있다.The tower crane is a roughing-type tower crane, and has a roughing sensor that detects the roughing undulation angle, and further includes a roughing angle detection unit that collects data on the roughing angle, and the direction sensor is the turning direction of the tower crane and the vertical movement direction of the jib. (Roughing direction) is sensed, and the speed sensor detects the tower crane's turning speed and the vertical movement speed of the jib (roughing speed), and the controller detects the roughing position of the high tower crane and the jib or counter jib of the low tower crane. You can calculate the expected collision path.

본 발명의 다른 측면은, 앞 측면의 타워크레인 충돌방지 시스템을 이용하여 타워크레인의 충돌을 방지하는 방법으로서, 타워크레인의 이동방향 및 이동속도를 감지하는 단계, 타워크레인의 좌표 데이터, 타워크레인의 구조 데이터, 타워크레인의 이동방향 데이터 및 타워크레인의 이동속도 데이터에 기초하여 타워크레인이 충돌할 수 있는 위험영역에 진입하였는지 여부를 정하는 단계 및 위험영역에 진입한 경우 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 경보를 울리는 단계를 포함하는 타워크레인 충돌방지 방법일 수 있다.Another aspect of the present invention is a method of preventing a collision of a tower crane using a tower crane collision avoidance system on the front side, the step of detecting the moving direction and speed of the tower crane, coordinate data of the tower crane, The step of determining whether or not the tower crane has entered the danger zone where the tower crane may collide based on the structure data, the tower crane movement direction data, and the tower crane movement speed data, and when entering the danger zone, the speed after entry is greater than the speed before entry. Or, it may be a tower crane collision avoidance method comprising the step of sounding an alarm when it is above the safe speed.

본 발명에 의하면, 각 타워크레인별로 안전속도를 설정하고, 충돌위험 거리나 충돌위험 각도 도달 전후의 속도 및 그 변위를 감지 및 제어함으로써, 정밀한 경보 및 제어를 통한 실질적 충돌방지를 구현할 수 있는 타워크레인 충돌방지 시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention, by setting a safe speed for each tower crane, detecting and controlling the speed before and after reaching the collision risk distance or the collision risk angle, and the displacement thereof, a tower crane capable of realizing substantial collision prevention through precise warning and control. A collision avoidance system can be provided.

또한, 본 발명에 의하면, 고소 작업을 하는 타워크레인의 경우라도 안전관리자가 원격으로 동작상태를 확인할 수 있는 타워크레인 충돌방지 시스템을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a tower crane collision avoidance system in which a safety manager can remotely check an operation state even in the case of a tower crane performing high place work.

또한, 선회, 러핑, 트롤리 속도를 감지하여 각각의 타워크레인 동작 성능과 동작 상황에 따라 충돌 위험 거리 진입 시 진입 전 속도 대비 상대속도에 따른 감속 여부와 절대 설정 속도(안전속도) 이하로 동작이 될 수 있도록 타워크레인 운전자에게 자동으로 경보함으로써 타워크레인의 안전한 운전 및 사고를 예방할 수 있다.In addition, by detecting the speed of turning, roughing, and trolley, when entering the collision risk distance according to the operation performance and operation situation of each tower crane, whether or not it is decelerated according to the relative speed compared to the pre-entry speed, and the operation will be less than the absolute set speed (safe speed). The tower crane driver can be automatically alerted so that the tower crane can operate safely and prevent accidents.

또한, 본 발명에 의하면 타워크레인 운행 기록을 저장하여 안전관리에 활용할 수 있다.In addition, according to the present invention, the tower crane operation record can be stored and utilized for safety management.

또한, 본 발명에 의하면, 타워크레인의 충돌위험 거리 및 각도 도달 전후의 속도 및 변위를 감지하고 타워크레인을 정밀 제어함으로써 타워크레인 간 충돌을 실질적으로 방지할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a method capable of substantially preventing collisions between tower cranes by detecting the speed and displacement before and after reaching the collision risk distance and angle of the tower crane and precisely controlling the tower crane.

도 1은 T형 타워크레인의 구조를 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 2는 T형 타워크레인의 움직임, 즉 선회 동작과 트롤리의 동작을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 3은 러핑형 타워크레인의 움직임, 즉 선회 동작과 러핑 동작을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 4는 타워크레인 간 충돌상황을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 5는 타워크레인과 구조물의 충돌상황을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 타워크레인 충돌방지 방법의 순서를 개략적으로 도시한 모식도이다.
1 is a schematic diagram schematically showing the structure of a T-type tower crane.
2 is a schematic diagram showing the motion of the T-type tower crane, that is, the turning operation and the operation of the trolley.
3 is a schematic diagram showing a roughing-type tower crane movement, that is, a turning operation and a roughing operation.
4 is a schematic diagram showing a collision situation between tower cranes.
5 is a schematic diagram schematically showing a collision situation between a tower crane and a structure.
6 is a schematic diagram schematically showing the sequence of a tower crane collision avoidance method according to an aspect of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided in order to more completely describe the present invention to those having average knowledge in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 1에는 T형 타워크레인의 구조를 개략적으로 도시하였다. 도 2에는 T형 타워크레인의 움직임, 즉 선회 동작과 트롤리의 동작을 개략적으로 도시하였다. 도 3에는 러핑형 타워크레인의 움직임, 즉 선회 동작과 러핑 동작을 개략적으로 도시하였다. 도 4에는 타워크레인 간 충돌상황을 개략적으로 도시하였다. 도 5에는 타워크레인과 구조물의 충돌상황을 개략적으로 도시하였다. 도 6에는 본 발명의 일 측면에 따른 타워크레인 충돌방지 방법의 순서를 개략적으로 도시하였다.1 schematically shows the structure of a T-type tower crane. 2 schematically shows the movement of the T-type tower crane, that is, the swinging operation and the operation of the trolley. 3 schematically illustrates the motion of the roughing tower crane, that is, the turning operation and the roughing operation. Figure 4 schematically shows a collision situation between tower cranes. 5 schematically shows the collision situation between the tower crane and the structure. 6 schematically shows the sequence of a tower crane collision avoidance method according to an aspect of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, T형 타워크레인은 지면에 고정되는 앵커의 상단에 설치되는 철골 구조의 마스트(100), 마스트(100)의 상단에 설치되는 운전실(102), 운전실(102)의 전후에 각각 연결되는 트러스 구조의 지브(jib, 103)와 카운터 지브(counter jib, 107)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the T-type tower crane has a steel structure mast 100 installed on the top of an anchor fixed to the ground, a cab 102 installed on the top of the mast 100, and a cab 102. It may include a truss structure jib (jib, 103) and a counter jib (counter jib, 107) that are respectively connected before and after.

지브(103)에는 지브(103)를 따라 횡행하는 트롤리(trolley; 104)가 설치되며, 트롤리(104)에서 내려진 호이스트 와이어(hoist wire; 105)에는 후크(hook; 106)가 설치될 수 있다. 후크(106)에는 적재물이 달려 권상 작업이 이루어질 수 있다. 카운터 지브(15)의 후미에는 무게 균형을 위한 카운터 웨이트(counter weight)가 설치될 수 있다. 마스트부(100) 상측의 구조물, 즉 운전실(102), 지브(103), 카운터지브(107) 등은 마스트부(100)에 대해 선회(회전) 작업을 할 수 있다.A trolley 104 traversing the jib 103 is installed on the jib 103, and a hook 106 may be installed on the hoist wire 105 lowered from the trolley 104. The hook 106 can be loaded with loads to perform a hoisting operation. A counter weight for weight balance may be installed at the rear of the counter jib 15. Structures above the mast part 100, that is, the cab 102, the jib 103, the counter jib 107, etc. may perform a turning (rotation) operation on the mast part 100.

T형 타워크레인의 지브 길이는 통상 70m 내지 80m일 수 있다. 지브 상에는 트롤리가 장착되며 트롤리는 지브 위를 전진 및 후진하며 이동할 수 있다. 트롤리는 호이스트 와이어 연결될 수 있다. 타워크레인의 선회 동작과 트롤리의 전후진 동작이 유기적 결합을 통하여 권상 이동 및 권하 이동이 가능하다. The jib length of the T-type tower crane may be generally 70m to 80m. A trolley is mounted on the jib, and the trolley can move forward and backward on the jib. The trolley can be connected with a hoist wire. The hoisting movement and the hoisting movement are possible through the organic combination of the tower crane's turning motion and the trolley's forward and backward motion.

도 3을 참조하면, 러핑형 타워크레인도 T형 타워크레인과 유사한 구조를 가지지만, 지브가 상하로 움직인다(러핑 동작)는 점이 상이하다. 러핑형 타워크레인도 좌우로 선회할 수 있고, 호이스트 와이어에 연결된 후크가 상하로 움직일 수 있다.Referring to FIG. 3, the roughing-type tower crane has a similar structure to that of the T-type tower crane, except that the jib moves up and down (roughing operation). The roughing tower crane can also swing left and right, and the hook connected to the hoist wire can move up and down.

도 4 및 도 5를 참조하면, 인접하는 타워크레인 간에는 작업 도중 타원크레인이 서로 충돌할 수 있는 위험이 상존하고 있음을 확인할 수 있다. 즉 높은 타워크레인의 호이스트 와이어와 낮은 타워크레인의 지브 또는 카운터지브 간에 충돌할 위험이 있고, 또한 인근 구조물과도 충돌할 위험이 있음을 알 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5, it can be seen that there is a risk that elliptical cranes may collide with each other during operation between adjacent tower cranes. That is, it can be seen that there is a risk of collision between the hoist wire of the high tower crane and the jib or counter jib of the low tower crane, and also there is a risk of collision with nearby structures.

본 발명의 일 측면에 따른 타워크레인 충돌방지 시스템은 타워크레인의 이동 방향을 감지하는 방향감지부, 타워크레인의 이동속도를 감지하는 속도감지부, 방향감지부나 속도감지부로부터 얻은 데이터와 기타 다양한 데이터를 기초로 하여 경보를 발령할지 여부를 결정하고 제어하는 제어부, 경보를 표시하는 경보표시부, 타워크레인의 동작상태 등의 정보를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.The tower crane collision avoidance system according to an aspect of the present invention is based on a direction sensing unit that detects the moving direction of the tower crane, a speed sensing unit that detects the moving speed of the tower crane, data obtained from the direction sensing unit or the speed sensing unit, and various other data. Accordingly, it may include a control unit that determines and controls whether to issue an alarm, an alarm display unit that displays an alarm, and a storage unit that stores information such as an operation state of the tower crane.

방향감지부는 타워크레인의 이동방향을 감지할 수 있는 방향센서를 가질 수 있다. 타워크레인 움직임의 방향을 효과적으로 감지할 수 있는 부위에 장착될 수 있다. 방향센서를 이용하여 타워크레인의 이동방향에 관한 정보를 얻을 수 있다. 타워크레인의 움직임 방향 또는 이동방향은 다음과 같은 예를 들어 설명할 수 있다. T형 타워크레인의 경우 타워크레인이 좌측 또는 우측으로 선회하는지, 트롤리가 전후 어느 방향으로 이동하는지, 후크가 상하 어느 방향으로 이동하는지가 이에 해당할 수 있다. 러핑형 타워크레인의 경우에는 타워크레인이 좌측 또는 우측 어느 방향으로 선회하는지, 러핑 동작이 상하 어느 방향으로 이루어지는지가 이에 해당될 수 있다.The direction detecting unit may have a direction sensor capable of detecting the moving direction of the tower crane. It can be mounted on a part that can effectively detect the direction of the tower crane movement. Information on the direction of movement of the tower crane can be obtained using a direction sensor. The movement direction or movement direction of the tower crane can be described with the following example. In the case of a T-type tower crane, this may correspond to whether the tower crane turns left or right, in which direction the trolley moves back and forth, and in which direction the hook moves up and down. In the case of a roughing type tower crane, this may correspond to which direction the tower crane rotates left or right, and which direction the roughing operation is performed up and down.

속도감지부는 타워크레인의 이동 속도를 감지할 수 있는 속도센서를 가질 수 있다. 속도센서를 이용하여 타워크레인의 이동속도 또는 움직임 속도에 관한 데이터나 정보를 얻을 수 있다. 예를 들어, T형 타워크레인의 경우에는 타워크레인이 선회하는 속도를 감지할 수 있고, 트롤리의 전후 이동속도를 감지할 수 있고, 후크의 상하 이동속도를 감지할 수 있다. 러핑형 타워크레인의 경우에는 타워크레인이 선회하는 속도를 감지할 수 있고, 러핑 동작(기복 각도의 변화)의 속도를 감지할 수 있다. The speed sensing unit may have a speed sensor capable of detecting the moving speed of the tower crane. The speed sensor can be used to obtain data or information on the moving speed or moving speed of the tower crane. For example, in the case of a T-type tower crane, it is possible to detect the speed at which the tower crane is turning, the speed of movement of the trolley back and forth, and the speed of movement of the hook up and down. In the case of a roughing-type tower crane, it is possible to detect the speed at which the tower crane is turning, and the speed of the roughing operation (change of the undulation angle).

타워크레인 선회 각도는 접촉식 엔코더를 이용한 접촉 방식을 통하여 측정하는 것이 일반적이다. 또한 비접촉 방식을 사용할 수도 있는데, 이러한 비접촉 방식 중 GPS 나 지자기 센서를 이용할 수도 있다.It is common to measure the tower crane turning angle through a contact method using a contact encoder. In addition, a non-contact method may be used, and among these non-contact methods, GPS or a geomagnetic sensor may be used.

제어부에서는 각종 정보나 데이터를 기초로 하여 경보를 발령할 것인지에 대하여 판단하고 이를 경보, 제어할 수 있다. 사용하는 주요한 기초 데이터로는 타워크레인의 좌표 데이터, 타워크레인의 구조 데이터, 방향감지부로부터 입수한 타워크레인의 움직임 데이터 및 속도감지부로부터 입수한 타워크레인의 이동속도 데이터일 수 있다. 하지만 이러한 데이터나 정보에 한정되는 것은 아니며, 기타 다른 정보나 데이터도 사용할 수 있다.The control unit can determine whether to issue an alarm based on various types of information or data, and can alarm and control it. The main basic data used may be the coordinate data of the tower crane, the structure data of the tower crane, the movement data of the tower crane obtained from the direction detection unit, and the movement speed data of the tower crane obtained from the speed detection unit. However, it is not limited to such data or information, and other information or data may be used.

타워크레인의 충돌 위험을 연산하기 위해서는 1) 지브 길이, 카운터지브 길이, 러핑 길이, 설치 높이 등 타워크레인의 설치 제원, 2) 타워크레인 배치 좌표, 3) 구조물의 배치 좌표와 높이, 4) 타워크레인의 움직임 (선회 각도, T형 타워크레인에서의 트롤리 위치, 러핑형 타워크레인에서의 러핑 각도)에 대한 정보가 필요하다. 여기서, 1), 2), 3)의 경우 사전에 미리 결정되는 것이지만, 4)의 경우는 타워크레인에 선회 센서, 트롤리거리 센서, 러핑 센서 등의 센서를 설치를 하여 실시간으로 타워크레인의 움직임 데이터를 수집함으로써 얻을 수 있다.In order to calculate the collision risk of a tower crane, 1) installation specifications of the tower crane such as jib length, counter jib length, roughing length, and installation height, 2) tower crane arrangement coordinates, 3) structure arrangement coordinates and height, 4) tower crane Information on the movement (turning angle, trolley position in T-type tower crane, roughing angle in roughing type tower crane) is required. Here, in case of 1), 2), and 3), it is determined in advance, but in case of 4), the tower crane motion data in real time by installing sensors such as a turning sensor, trolley distance sensor, and roughing sensor on the tower crane. It can be obtained by collecting.

일반적으로 타워크레인은 건설 현장 등에 복수 개 설치되는데, 어느 한 타워크레인과 다른 타워크레인의 작업 반경이 중첩되는 경우에는 타워크레인이 서로 충돌할 우려가 있다. 설치된 각각의 타워크레인 위치를 좌표로 데이터 처리할 수 있다. 각 타워크레인의 상대적인 위치나 방향이 데이터로 입력될 수 있다.In general, a plurality of tower cranes are installed on a construction site, and there is a fear that the tower cranes collide with each other when the working radius of one tower crane and another tower crane overlaps. Each installed tower crane location can be processed as coordinates. The relative position or direction of each tower crane can be input as data.

타워크레인의 구조 데이터는 타워크레인의 자체의 구조에 관한 정보나 데이터일 수 있다. 타워크레인 구조 데이터는 설치된 각 타워크레인마다 상이할 수 있다. T형 타워크레인인지 아니면 러핑형 타워크레인인지에 따라 타워크레인 자체의 구조가 상이할 수 있으며, 타워크레인의 높이도 상이할 수 있다. 지브 및 카운터지브의 길이도 각 타워크레인마다 상이할 수 있다. 러핑형 타워크레인의 러핑 기복 각도도 각 크레인마다 상이할 수 있다.The structure data of the tower crane may be information or data about the structure of the tower crane itself. Tower crane structure data may be different for each installed tower crane. Depending on whether it is a T-type tower crane or a roughing-type tower crane, the structure of the tower crane itself may be different, and the height of the tower crane may be different. The length of jib and counter jib can also be different for each tower crane. The roughing undulation angle of the roughing tower crane may also be different for each crane.

방향감지부로부터 입수한 타워크레인의 움직임 데이터에는 타워크레인의 선회방향, 트롤리의 이동방향, 후크의 이동방향, 러핑형 타워크레인의 지브의 상하 이동방향 등이 포함될 수 있다.The movement data of the tower crane obtained from the direction sensing unit may include the turning direction of the tower crane, the moving direction of the trolley, the moving direction of the hook, and the vertical movement direction of the jib of the roughing type tower crane.

속도감지부로부터 입수한 타워크레인의 이동속도 데이터에는 타워크레인의 선회속도, 트롤리의 전후 이동속도, 러핑형 타워크레인의 러핑 동작(기복 각도의 변화)의 속도, 후크의 상하 이동속도 등이 포함될 수 있다.The moving speed data of the tower crane obtained from the speed detection unit may include the turning speed of the tower crane, the forward and backward movement speed of the trolley, the speed of the roughing operation (change of the undulation angle) of the roughing tower crane, and the vertical movement speed of the hook. .

제어부는 상기 데이터 등에 기초하여 타워크레인의 이동 경로를 실시간으로 연산할 수 있다. 실시간으로 타워크레인의 움직임이나 이동 경로를 실시간으로 모니터링함과 동시에 복수의 타워크레인 간의 상호 거리를 계산할 수 있다. 타워크레인이 복수 개 설치되어 있는 현장에서 타워크레인의 작업 반경이 중첩되는 경우에는 타워크레인이 충돌할 염려가 있다. 이러한 중첩되는 영역을 위험영역이라고 할 수 있다. The controller may calculate a moving path of the tower crane in real time based on the data and the like. In real time, it is possible to monitor the movement or movement of the tower crane in real time and calculate the mutual distance between a plurality of tower cranes. If the working radius of the tower crane overlaps at a site where multiple tower cranes are installed, there is a risk of the tower crane colliding. Such overlapping areas can be referred to as danger areas.

타워크레인이 서로 충돌의 염려가 있는 위험영역에 진입하는 경우, 기존에는 단순히 속도를 줄이거나 정지하도록 제어하였으나, 본 발명에서는 위험영역 진입 전후의 타워크레인의 속도를 추가적으로 제어의 판단 요소로 도입하여 보다 정밀한 제어를 통하여 타워크레인의 실질적 충돌방지 기능을 구현하였다. 즉, 경보를 발령할 것인지 판단하고 제어함에 있어, 타워크레인이 위험영역에 진입했는지를 고려하는 것은 물론이고, 여기에 덧붙여 크레인의 이동속도를 고려한다는 점이 본 발명의 주요한 특징이다. When tower cranes enter a dangerous area where there is a risk of collision with each other, conventionally, the speed was simply controlled to decrease or stop, but in the present invention, the speed of the tower crane before and after entering the dangerous area is additionally introduced as a determining factor of control. Through precise control, a practical anti-collision function of the tower crane is implemented. That is, in determining and controlling whether to issue an alarm, it is a key feature of the present invention that not only considers whether the tower crane has entered the danger zone, but also considers the moving speed of the crane.

즉, 제어부에서는 위험영역 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 위험신호를 송신하여 경보를 발령하도록 함으로써 위험영역 내에서는 안전속도 미만의 속도로 이동하거나 움직일 수 있도록 경보, 제어할 수 있다. 다시 말하면 타워크레인이 위험영역에 진입한 후에는 안전속도 미만의 속도로 타워크레인이 이동하거나 움직일 때에만 위험신호를 전송하지 않도록 제어할 수 있다.In other words, if the speed after entering the danger zone is higher than the speed before entering or above the safe speed, the control unit sends a danger signal to trigger an alarm, so that within the danger zone, the alarm and control can be made to move or move at a speed less than the safety speed. have. In other words, after the tower crane enters the danger zone, it is possible to control not to transmit a danger signal only when the tower crane moves or moves at a speed less than the safe speed.

안전속도는 타워크레인의 좌우 선회속도, 트롤리의 전후 이동속도, 러핑 속도, 후크의 상하 이동속도 마다 각각 다르게 설정될 수 있다. 또한 각 타워크레인마다 그 높이나 상대적 위치가 모두 상이하기 때문에 안전속도는 각 타워크레인마다 각기 다르게 설정될 수 있다.The safety speed can be set differently for each of the left and right turning speed of the tower crane, the forward and backward movement speed of the trolley, the roughing speed, and the vertical movement speed of the hook. In addition, since the height and relative position of each tower crane are all different, the safety speed can be set differently for each tower crane.

경보표시부는 제어부로부터 위험신호를 수신하여 경보(알람)을 울릴 수 있다. 이와 더불어 모니터에는 예상되는 충돌경로를 디스플레이 하여 시각적으로 즉시 인식할 수 있도록 할 수 있다. 경보표시부는 타워크레인 운전실에 설치될 수 있다. 타워크레인 운전자는 경보표시부에 경보가 발령되는 경우에는 그에 따라 타워크레인의 이동속도를 줄이거나 방향을 확인함으로써 안전하게 타워크레인을 운전할 수 있다. The alarm display unit may sound an alarm (alarm) by receiving a danger signal from the control unit. In addition, the predicted collision path can be displayed on the monitor so that it can be visually recognized immediately. The alarm display can be installed in the tower crane cab. The tower crane driver can safely operate the tower crane by reducing the moving speed of the tower crane or checking the direction accordingly when an alarm is issued on the alarm display.

경보표시부는 위험신호를 수신한 경우 경보신호를 표시할 수 있다. 경보 표시부는 경보등을 포함할 수 있는데, 위험신호를 수신한 경우 경보등이 점등될 수 있다. 경보등은 하나 또는 복수개로 구성될 수 있다. 예컨대 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인의 수와 동일한 개수로 마련될 수 있다. 제어부가 위험신호를 수신한 경우, 이 위험신호에 대응되는 타워크레인에 대응하는 경보등만을 점등시킴으로써, 작업자는 어느 타워크레인과 충돌 위험이 있는지를 시각적으로 즉각 판단할 수 있다. The alarm display unit can display an alarm signal when a danger signal is received. The alarm display unit may include an alarm light, and the alarm light may be turned on when a danger signal is received. One or more alarm lights can be configured. For example, it may be provided in the same number as the number of adjacent tower cranes overlapping the turning radius of the tower crane. When the control unit receives the danger signal, by turning on only the alarm light corresponding to the tower crane corresponding to the danger signal, the operator can visually immediately determine which tower crane is at risk of collision.

한편, 경보표시부는 경보벨을 포함할 수 있다. 제어부가 위험신호를 수신한 경우 경보벨을 울림으로써, 작업자가 충돌 위험을 청각적으로 즉각 판단할 수 있다. 또한, 제어부가 위험신호를 수신한 경우, 충돌 위험이 있는 타워크레인을 식별할 수 있는 음성, 예컨대 "제1호기와 충돌 위험" 또는 "제1호기로부터 경보신호 수신" 등과 같은 음성을 음성벨을 통해 발화함으로써, 작업자가 경보 표시부를 보지 않더라도 충돌 위험이 있는 타워크레인을 청각적으로 즉각 인지할 수 있도록 할 수도 있다.Meanwhile, the alarm display unit may include an alarm bell. When the control unit receives a danger signal, an alarm bell sounds, so that the operator can immediately audibly determine the risk of collision. In addition, when the control unit receives a danger signal, a voice to identify the tower crane at risk of collision, for example, "Crash danger with Unit 1" or "Receive alarm signal from Unit 1", etc. By firing through, it is possible to allow an operator to immediately recognize a tower crane at risk of collision even if he does not see the alarm display.

원격말단부는 제어부로부터 위험신호를 수신할 수 있다. 안전관리자는 원격말단부에서는 위험신호를 확인하고 관리할 수 있다. 타워크레인의 경우 고소 작업을 하기 때문에 안전관리자가 직접적으로 작업 내용을 확인할 수 없을 수밖에 없는데, 이러한 원격말단부에 타워크레인의 동작내용과 위험신호 등에 관한 정보를 표시하도록 함으로써 안전관리자가 원격으로 타워크레인의 동작상태 등을 확인할 수 있어 현장 안전관리에 있어 현저한 편의가 증진될 수 있다.The remote terminal may receive a danger signal from the control unit. The safety manager can check and manage the danger signal from the remote terminal. In the case of tower cranes, since they work at high places, the safety manager cannot but check the details of the work directly.In this remote terminal, information on the operation details and danger signals of the tower crane is displayed so that the safety manager can remotely control the tower crane. Remarkable convenience in on-site safety management can be improved by being able to check the operation status.

저장부는 제어부로부터 타워크레인의 동작 상태를 수신하여 저장할 수 있다. 타워크레인의 동작상태에는 타워크레인의 움직임에 관한 모든 정보나 데이터가 포함될 수 있다. 예를 들어 타워크레인 자체의 구조적 정보나 데이터는 물론이고 움직임의 방향 및 속도 등의 모든 정보나 데이터가 포함될 수 있다. 타워크레인의 동작에 관한 모든 정보를 저장하고 이러한 정보를 현재 작업장 또는 추후 새로운 작업장에서 안전관리를 함에 있어 보다 효율적으로 활용할 수 있다. The storage unit may receive and store the operation state of the tower crane from the control unit. The operation state of the tower crane may include all information or data on the movement of the tower crane. For example, not only structural information or data of the tower crane itself, but also all information or data such as the direction and speed of movement may be included. All information about the operation of the tower crane can be stored, and this information can be used more efficiently in safety management at the current or new workplace.

타워크레인은 T형 타워크레인일 수 있다. 이때 방향센서는 타워크레인의 선회방향 및 트롤리의 이동방향을 감지할 수 있다. 속도센서는 타워크레인의 선회속도 및 트롤리의 이동속도를 감지할 수 있다. 제어부에서는 동일 높이 타워크레인 간에는 지브와 지브, 지브와 카운터지브, 카운터지브와 카운터지브 간의 예상 충돌 경로를 연산할 수 있다. 또한 높이가 상이한 타워크레인 간에는 높은 타워크레인의 트롤리 위치와 낮은 타워크레인의 지브 또는 카운터지브와의 예상 충돌 경로를 연산할 수 있다.The tower crane may be a T-type tower crane. At this time, the direction sensor may detect the turning direction of the tower crane and the moving direction of the trolley. The speed sensor can detect the turning speed of the tower crane and the moving speed of the trolley. The control unit can calculate the predicted collision path between jib and jib, jib and counter jib, and counter jib and counter jib between tower cranes of the same height. In addition, between tower cranes of different heights, the predicted collision path between the trolley position of the high tower crane and the jib or counter jib of the low tower crane can be calculated.

타워크레인은 러핑형 타워크레인일 수 있다. 이 경우 러핑 기복 각도를 감지하는 러핑 센서를 가지고 있어 러핑 각도에 관한 데이터를 수집하는 러핑각도감지부를 더 포함할 수 있다. 방향센서는 타워크레인의 선회방향, 지브의 상하 이동방향(러핑방향)을 감지할 수 있다. 속도센서는 타워크레인의 선회속도, 지브의 상하 이동속도(러핑속도)를 감지할 수 있다. 제어부에서는 높은 타워크레인의 러핑 위치와 낮은 타워크레인의 지브 또는 카운터지브와의 예상 충돌 경로를 연산할 수 있다.The tower crane may be a roughing type tower crane. In this case, the roughing sensor for detecting the roughing undulation angle may further include a roughing angle detecting unit for collecting data on the roughing angle. The direction sensor can detect the turning direction of the tower crane and the vertical movement direction of the jib (roughing direction). The speed sensor can detect the turning speed of the tower crane and the vertical movement speed of the jib (roughing speed). The control unit can calculate the roughing position of the high tower crane and the predicted collision path between the jib or counter jib of the low tower crane.

본 발명의 다른 측면은, 앞 측면의 타워크레인 충돌방지 시스템을 이용하여 타워크레인의 충돌을 방지하는 방법으로서, 타워크레인의 이동방향 및 이동속도를 감지하는 단계, 타워크레인의 좌표 데이터, 타워크레인의 구조 데이터, 타워크레인의 이동방향 데이터 및 타워크레인의 이동속도 데이터에 기초하여 타워크레인이 충돌할 수 있는 위험영역에 진입하였는지 여부를 정하는 단계 및 위험영역에 진입한 경우 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 경보를 울리는 단계를 포함하는 타워크레인 충돌방지 방법일 수 있다.Another aspect of the present invention is a method of preventing a collision of a tower crane using a tower crane collision avoidance system on the front side, the step of detecting the moving direction and speed of the tower crane, coordinate data of the tower crane, The step of determining whether or not the tower crane has entered the danger zone where the tower crane may collide based on the structure data, the tower crane movement direction data, and the tower crane movement speed data, and when entering the danger zone, the speed after entry is greater than the speed before entry. Or, it may be a tower crane collision avoidance method comprising the step of sounding an alarm when it is above the safe speed.

본 측면은 앞 측면의 타워크레인 충돌방지 시스템을 이용하여 타워크레인의 충돌을 방지하는 방법에 관한 것으로, 앞 측면에 타워크레인 충돌방지 시스템에 관한 사항은 앞에서 설명한 바와 동일하다. This aspect relates to a method of preventing a collision of a tower crane using the tower crane collision avoidance system on the front side, and the matters on the tower crane collision prevention system on the front side are the same as described above.

먼저, 타워크레인의 이동방향 및 이동속도를 감지할 수 있다. 타워크레인의 이동방향에는 예를 들면, 타워크레인의 선회방향이 좌우 어느 쪽인지, 트롤리 이동방향이 전후 어느 쪽인지, 후크의 이동방향이 상하 어느 쪽인지, 러핑 방향이 상하 어느 쪽인지 등이 포함될 수 있다. 타워크레인의 이동속도에는 예를 들면, 타워크레인의 선회속도가 얼마인지, 트롤리 전후 이동속도가 얼마인지, 상하 러핑속도가 얼마인지, 후크 상하 이동속도가 얼마인지 등이 포함될 수 있다.First, it is possible to detect the moving direction and moving speed of the tower crane. The moving direction of the tower crane includes, for example, which direction the tower crane turns left and right, which direction the trolley moves forward or backward, which direction the hook moves up and down, and which direction the roughing direction is up and down. I can. The moving speed of the tower crane may include, for example, what is the turning speed of the tower crane, what is the moving speed before and after the trolley, what is the vertical roughing speed, what is the vertical moving speed of the hook, and the like.

이동방향과 이동속도는 타워크레인에 부착된 각종 센서를 통하여 지속적으로 해당 정보를 수집할 수 있다. 이를 통하여 타워크레인의 움직임을 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 현재 타워크레인의 어느 위치에 있는지를 확인할 수 있다. The movement direction and movement speed can be continuously collected through various sensors attached to the tower crane. Through this, the movement of the tower crane can be monitored in real time, and it is possible to check where the tower crane is currently located.

다음으로, 타워크레인의 좌표 데이터, 타워크레인의 구조 데이터, 타워크레인의 이동방향 데이터 및 타워크레인의 이동속도 데이터에 기초하여 타워크레인이 충돌할 수 있는 위험영역에 진입하였는지 여부를 정할 수 있다. Next, based on the coordinate data of the tower crane, the structure data of the tower crane, the movement direction data of the tower crane, and the movement speed data of the tower crane, it is possible to determine whether or not the tower crane has entered a danger zone where it may collide.

사용하는 주요한 기초 데이터로는 타워크레인의 좌표 데이터, 타워크레인의 구조 데이터, 방향감지부로부터 입수한 타워크레인의 움직임 데이터 및 속도감지부로부터 입수한 타워크레인의 이동속도 데이터일 수 있다. 하지만 이러한 데이터나 정보에 한정되는 것은 아니며, 기타 다른 정보나 데이터도 사용할 수 있다.The main basic data used may be the coordinate data of the tower crane, the structure data of the tower crane, the movement data of the tower crane obtained from the direction detection unit, and the movement speed data of the tower crane obtained from the speed detection unit. However, it is not limited to such data or information, and other information or data may be used.

타워크레인의 충돌 위험을 연산하기 위해서는 1) 지브 길이, 카운터지브 길이, 러핑 길이, 설치 높이 등 타워크레인의 설치 제원, 2) 타워크레인 배치 좌표, 3) 구조물의 배치 좌표와 높이, 4) 타워크레인의 움직임 (선회 각도, T형 타워크레인에서의 트롤리 위치, 러핑형 타워크레인에서의 러핑 각도)에 대한 정보가 필요하다. In order to calculate the collision risk of a tower crane, 1) installation specifications of the tower crane such as jib length, counter jib length, roughing length, and installation height, 2) tower crane arrangement coordinates, 3) structure arrangement coordinates and height, 4) tower crane Information on the movement (turning angle, trolley position in T-type tower crane, roughing angle in roughing type tower crane) is required.

여기서, 1), 2), 3)의 경우 사전에 미리 결정되는 것이지만, 4)의 경우는 타워크레인에 선회 센서, 트롤리거리 센서, 러핑 센서 등의 센서를 설치를 하여 실시간으로 타워크레인의 움직임 데이터를 수집함으로써 얻을 수 있다.Here, in case of 1), 2), and 3), it is determined in advance, but in case of 4), the tower crane motion data in real time by installing sensors such as a turning sensor, trolley distance sensor, and roughing sensor on the tower crane. It can be obtained by collecting.

일반적으로 타워크레인은 건설 현장 등에 복수 개 설치되는데, 어느 한 타워크레인과 다른 타워크레인의 작업 반경이 중첩되는 경우에는 타워크레인이 서로 충돌할 우려가 있다. 설치된 각각의 타워크레인 위치를 좌표로 데이터 처리할 수 있다. 각 타워크레인의 상대적인 위치나 방향이 데이터로 입력될 수 있다.In general, a plurality of tower cranes are installed on a construction site, and there is a fear that the tower cranes collide with each other when the working radius of one tower crane and another tower crane overlaps. Each installed tower crane location can be processed as coordinates. The relative position or direction of each tower crane can be input as data.

타워크레인의 구조 데이터는 타워크레인의 자체의 구조에 관한 정보나 데이터일 수 있다. 타워크레인 구조 데이터는 설치된 각 타워크레인마다 상이할 수 있다. T형 타워크레인인지 아니면 러핑형 타워크레인인지에 따라 타워크레인 자체의 구조가 상이할 수 있으며, 타워크레인의 높이도 상이할 수 있다. 지브 및 카운터지브의 길이도 각 타워크레인마다 상이할 수 있다. 러핑형 타워크레인의 러핑 기복 각도도 각 크레인마다 상이할 수 있다.The structure data of the tower crane may be information or data about the structure of the tower crane itself. Tower crane structure data may be different for each installed tower crane. Depending on whether it is a T-type tower crane or a roughing-type tower crane, the structure of the tower crane itself may be different, and the height of the tower crane may be different. The length of jib and counter jib can also be different for each tower crane. The roughing undulation angle of the roughing tower crane may also be different for each crane.

방향감지부로부터 입수한 타워크레인의 움직임 데이터에는 타워크레인의 선회방향, 트롤리의 이동방향, 러핑형 타워크레인의 지브의 상하 이동방향, 후크의 이동방향 등이 포함될 수 있다.The movement data of the tower crane obtained from the direction sensing unit may include the turning direction of the tower crane, the movement direction of the trolley, the vertical movement direction of the jib of the roughing type tower crane, and the movement direction of the hook.

속도감지부로부터 입수한 타워크레인의 이동속도 데이터에는 타워크레인의 선회속도, 트롤리의 전후 이동속도, 러핑형 타워크레인의 러핑 동작(기복 각도의 변화)의 속도 , 후크의 상하 이동속도 등이 포함될 수 있다.The moving speed data of the tower crane obtained from the speed detection unit may include the turning speed of the tower crane, the forward and backward movement speed of the trolley, the speed of the roughing operation (change of the undulation angle) of the roughing tower crane, and the vertical movement speed of the hook. .

타워크레인이 복수 개 설치되어 있는 현장에서 타워크레인의 작업 반경이 중첩되는 경우에는 타워크레인이 충돌할 염려가 있는데, 이러한 중첩되는 영역을 위험영역이라고 할 수 있다. 실시간으로 타워크레인의 움직임이나 이동 경로를 실시간으로 모니터링함과 동시에 복수의 타워크레인 간의 상호 거리를 계산함으로써 현재 운전 중인 타워크레인이 위험영역에 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다. If the working radius of the tower crane overlaps at the site where a plurality of tower cranes are installed, there is a risk of the tower crane colliding, and such overlapping areas can be referred to as dangerous areas. It is possible to determine whether or not the currently operating tower crane has entered the danger zone by monitoring the movement or movement path of the tower crane in real time and calculating the mutual distance between a plurality of tower cranes.

다음으로, 위험영역에 진입한 경우 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 경보(알람)를 발령할 수 있다.Next, when entering a danger zone, an alarm (alarm) can be issued when the speed after entry is higher than the speed before entry or is higher than the safe speed.

타워크레인이 서로 충돌의 염려가 있는 위험영역에 진입하는 경우, 기존에는 단순히 속도를 줄이거나 정지하도록 제어하였으나, 본 발명에서는 위험영역 진입 전후의 타워크레인의 속도를 추가적으로 경보, 제어의 판단 요소로 도입하여 보다 정밀한 제어를 통하여 타워크레인의 실질적 충돌방지를 구현할 수 있다. 즉, 경보를 발령할 것인지 판단하고 제어함에 있어, 타워크레인이 위험영역에 진입했는지를 고려하는 것은 물론이고, 여기에 덧붙여 크레인의 이동속도를 고려한다는 점이다.When tower cranes enter a dangerous area where there is a risk of collision with each other, conventionally, the speed of the tower crane was simply reduced or stopped, but in the present invention, the speed of the tower crane before and after entering the dangerous area is additionally introduced as an alarm and control judgment factor. Thus, it is possible to implement a practical collision prevention of the tower crane through more precise control. In other words, in determining and controlling whether to issue an alarm, not only whether the tower crane has entered the danger zone, but also the moving speed of the crane is considered.

제어부에서는 위험영역 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 위험신호를 송신하여 경보를 발령하도록 함으로써 위험영역 내에서는 안전속도 미만의 속도로 이동하거나 움직일 수 있도록 경보, 제어할 수 있다. 다시 말하면 타워크레인이 위험영역에 진입한 후에는 안전속도 미만의 속도로 타워크레인이 이동하거나 움직일 때에만 위험신호를 전송하지 않도록 제어할 수 있다.If the speed after entering the danger zone is higher than the speed before entering or above the safe speed, the control unit transmits a danger signal to trigger an alarm, so that within the danger zone, it can be alarmed and controlled to move or move at a speed less than the safety speed. In other words, after the tower crane enters the danger zone, it is possible to control not to transmit a danger signal only when the tower crane moves or moves at a speed less than the safe speed.

추가적으로, 경보신호 또는 위험신호를 원격단말기에 무선으로 전송할 수 있다. 고공에서 운전을 하는 타워크레인 운전자가 양중물 등을 이동하면서 인접 타워크레인이나 구조물과의 충돌 위험을 항상 인지하는 것은 어려운 상황이다. 이러한 이유로 타워크레인의 충돌위험, 이동속도 경보 상태를 원격의 안전관리자가 인지, 확인할 수 있도록 원격 전송할 필요가 있다. 원격지에 있는 안전관리자는 원격단말기에 표시되는 정보를 바탕으로 하여 타워크레인의 동작상태를 확인할 수 있다. 즉 타워크레인의 동작이 위험한 상태인 등을 파악할 수 있어 현장 안전관리를 보다 효율적으로 할 수 있다.Additionally, an alarm signal or a danger signal can be transmitted wirelessly to a remote terminal. It is difficult for a tower crane driver operating at high altitude to always be aware of the risk of collision with adjacent tower cranes or structures while moving heavy objects. For this reason, it is necessary to transmit the tower crane's collision risk and movement speed warning status remotely so that a remote safety manager can recognize and check the status. A safety manager at a remote location can check the operation status of the tower crane based on the information displayed on the remote terminal. In other words, it is possible to identify the operation of the tower crane in a dangerous state, etc., so that on-site safety management can be performed more efficiently.

추가적으로, 제어부로부터 타워크레인의 동작 상태를 수신하여 저장부에 저장할 수 있다. 타워크레인의 동작상태에는 타워크레인의 움직임에 관한 모든 정보나 데이터가 포함될 수 있다. 예를 들어 타워크레인 자체의 구조적 정보나 데이터는 물론이고 움직임의 방향 및 속도 등의 모든 정보나 데이터가 포함될 수 있다. 타워크레인의 동작에 관한 모든 정보를 저장하고 이러한 정보를 현재 작업장 또는 추후 새로운 작업장에서 안전관리를 함에 있어 보다 효율적으로 활용할 수 있다. Additionally, the operation state of the tower crane may be received from the control unit and stored in the storage unit. The operation state of the tower crane may include all information or data on the movement of the tower crane. For example, not only structural information or data of the tower crane itself, but also all information or data such as the direction and speed of movement may be included. All information about the operation of the tower crane can be stored, and this information can be used more efficiently in safety management at the current or new workplace.

본 발명에서 사용하는 용어는 특정한 실시형태를 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부한 도면에 의하여 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 보아야 할 것이다. The terms used in the present invention are for describing specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions should be viewed as including plural meanings, unless the context is clear. Terms such as "comprise" or "have" are meant to mean the presence of features, numbers, steps, actions, components, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to exclude them. The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Therefore, various types of substitutions, modifications and changes will be possible by those of ordinary skill in the art within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, and this should also be considered to be within the scope of the present invention. something to do.

100: 마스트 102: 조종실
103: 지브 104: 트롤리
105: 호이스트 와이어 106: 후크
107: 카운터지브 200: 선회부
100: mast 102: cockpit
103: jib 104: trolley
105: hoist wire 106: hook
107: counter jib 200: pivot

Claims (4)

타워크레인의 이동 방향을 감지할 수 있는 방향센서를 가지고 있어 타워크레인의 이동 방향 데이터를 수집하는 방향감지부;
타워크레인의 이동 속도를 감지할 수 있는 속도센서를 가지고 있어 타워크레인의 이동속도 데이터를 수집하는 속도감지부;
타워크레인의 좌표 데이터, 타워크레인의 구조 데이터, 상기 방향감지부로부터 입수한 타워크레인의 움직임 데이터 및 상기 속도감지부로부터 입수한 타워크레인의 이동속도 데이터에 기초하여, 타워크레인의 이동 경로를 실시간으로 연산하여 타워크레인 간 거리를 계산하여 타워크레인이 서로 충돌할 수 있는 위험영역에 진입하는 경우 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 위험신호를 송신하고, 진입 후 속도가 진입 전 속도 미만이고 이미 설정된 안전 속도 미만인 경우에만 위험신호를 송신하지 않는 제어부;
상기 제어부로부터 위험 신호를 수신하여 알람을 울리고 예상 충돌 경로를 디스플레이 하는 경보표시부;
상기 제어부로부터 위험 신호를 수신하여 원격단말부; 및
상기 제어부로부터 타워크레인의 동작 상태를 수신하여 저장하는 저장부;
를 포함하는, 타워크레인 충돌방지 시스템.
A direction sensing unit that has a direction sensor capable of detecting a movement direction of the tower crane and collects movement direction data of the tower crane;
A speed sensing unit that has a speed sensor capable of detecting the moving speed of the tower crane and collects moving speed data of the tower crane;
Based on the coordinate data of the tower crane, the structure data of the tower crane, the movement data of the tower crane obtained from the direction detection unit, and the movement speed data of the tower crane obtained from the speed detection unit, the movement path of the tower crane is calculated in real time. When the distance between tower cranes is calculated and the tower crane enters a danger zone where tower cranes may collide with each other, a danger signal is transmitted when the speed after entry is higher than the speed before entry or above the safety speed, and the speed after entry is less than the speed before entry. A control unit that does not transmit a danger signal only when it is less than the already set safety speed;
An alarm display unit configured to receive a danger signal from the control unit, sound an alarm and display an expected collision path;
A remote terminal by receiving a danger signal from the control unit; And
A storage unit for receiving and storing the operation state of the tower crane from the control unit;
Containing, tower crane collision avoidance system.
제1항에 있어서,
상기 타워크레인은 T형 타워크레인으로서,
상기 방향센서는 타워크레인의 선회방향 및 트롤리의 이동방향을 감지하고,
상기 속도센서는 타워크레인의 선회속도 및 트롤리의 이동속도를 감지하고,
상기 제어부에서는, 동일 높이 타워크레인 간에는 지브와 지브, 지브와 카운터지브, 카운터지브와 카운터지브 간의 예상 충돌 경로를 연산하고, 높이가 상이한 타워크레인 간에는 높은 타워크레인의 트롤리 위치와 낮은 타워크레인의 지브 또는 카운터지브와의 예상 충돌 경로를 연산하는, 타워크레인 충돌방지 시스템.
The method of claim 1,
The tower crane is a T-type tower crane,
The direction sensor detects the turning direction of the tower crane and the moving direction of the trolley,
The speed sensor detects the turning speed of the tower crane and the moving speed of the trolley,
The control unit calculates the predicted collision path between jib and jib, jib and counter jib, and counter jib and counter jib between tower cranes of the same height, and between tower cranes with different heights, the trolley position of the high tower crane and the jib of the low tower crane are calculated. Tower crane collision avoidance system that calculates the predicted collision path with the counter jib.
제1항에 있어서,
상기 타워크레인은 러핑형 타워크레인으로서,
러핑 기복 각도를 감지하는 러핑 센서를 가지고 있어 러핑 각도에 관한 데이터를 수집하는 러핑각도감지부를 더 포함하고,
상기 방향센서는 타워크레인의 선회방향, 지브의 상하 이동방향(러핑방향)을 감지하고,
상기 속도센서는 타워크레인의 선회속도, 지브의 상하 이동속도(러핑속도)를 감지하고,
상기 제어부에서는, 높은 타워크레인의 러핑 위치와 낮은 타워크레인의 지브 또는 카운터지브와의 예상 충돌 경로를 연산하는, 타워크레인 충돌방지 시스템.
The method of claim 1,
The tower crane is a roughing type tower crane,
It has a roughing sensor that detects the roughing undulation angle and further includes a roughing angle detection unit that collects data about the roughing angle,
The direction sensor detects the turning direction of the tower crane and the vertical movement direction of the jib (roughing direction),
The speed sensor detects the turning speed of the tower crane and the vertical movement speed of the jib (roughing speed),
The control unit calculates an expected collision path between the roughing position of the high tower crane and the jib or counter jib of the low tower crane.
제1항의 타워크레인 충돌방지 시스템을 이용하여 타워크레인의 충돌을 방지하는 방법으로서,
타워크레인의 이동방향 및 이동속도를 감지하는 단계;
타워크레인의 좌표 데이터, 타워크레인의 구조 데이터, 타워크레인의 이동방향 데이터 및 타워크레인의 이동속도 데이터에 기초하여 타워크레인이 충돌의 염려가 있는 위험영역에 진입하였는지 여부를 정하는 단계; 및
위험영역에 진입한 경우 진입 후 속도가 진입 전 속도 이상이거나 또는 안전속도 이상인 경우 경보를 울리고, 진입 후 속도가 진입 전 속도 미만이고 이미 설정된 안전 속도 미만인 경우에만 경보를 울리지 않는 단계;
를 포함하는, 타워크레인 충돌방지 방법.
A method of preventing a collision of a tower crane using the tower crane collision avoidance system of claim 1,
Sensing a moving direction and a moving speed of the tower crane;
Determining whether or not the tower crane has entered a dangerous area where there is a risk of collision based on the coordinate data of the tower crane, the structure data of the tower crane, the moving direction data of the tower crane, and the moving speed data of the tower crane; And
Sounding an alarm when the speed after entry is greater than the speed before entry or above the safe speed when entering the danger zone, and not sounding an alarm only when the speed after entry is less than the speed before entry and less than the already set safe speed;
Containing, tower crane collision avoidance method.
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